Структура атомных ядер и атомов

Свойства объектов определяются их составом и строением

А.М.Бутлеров

Присоединение нуклонов друг к другу происходит боковыми стенками. Если бы соотношение размеров каждого нуклона было иным, например, если бы протоны представляли соб,ой тонкие кольца, то можно было бы ожидать, что они лягут один на другой, соединяясь торцами. Но при том соотношении, которое характерно для сформированных тороидальных газовых вихрей, минимальной энергии соединения (энергия соединения отрицате-льна) соответствует только соединение нуклонов боковыми стен-ками. А когда они так соединились, то они деформируются вне-шним давлением эфира, еще больше приплюснувшись друг к другу: ведь давление эфира в пограничном слое понижено и выравнивается только благодаря повышенной плотности эфира в нем. Получается конструкция, похожая на два воздушных шарика, прижатых друг к другу, причем оказалось, что эфир в пограничном слое между нуклонами уплотнен всего в 16-20 раз (рис. 9.1 а). Так образуется дейтрон – ядро атома дейтерия.

Присоединение последующих нуклонов происходит аналогич-но (рис. 9.1 б и в). Однако, когда соединяются четыре нуклона, то появляется новая ситуация: четыре нуклона образуют кольце-вую структуру, когда по их периферии проходит общий поток эфира, а внутренний поток, движущийся в противоположную сторону, тоже становится общим (рис. 9.1 г). За счет этого энергия связи резко увеличивается и образуется устойчивая альфа-частица. В результате деформации четыре нуклона в составе альфа-частицы прижимаются друг к другу, общая поверхность становится выпуклой, похожей на шар, и энергия связей последующих присоединений отдельных нуклонов становится незначительной, если только они сами не образуют каких-либо завершенных структур типа, например, дейтрона или таких же альфа-частиц (рис. 9.1 д).

Отсюда сразу же видно, что энергии связей присоединения четных нуклонов должны быть больше, чем нечетных, по крайней мере, в легких ядрах.

Рис. 9.1. Структура протона (а), нейтрона(б), дейтрона (в), тритона (г), ядра гелия-3 (д) и ядра гелия-4 – альфа частица (е)

А, кроме того, и это существенно, все вообще структуры ядер следует рассматривать состоящими из альфа-частиц и дополнительно присоединенных к ним нуклонов. Тогда легко получают объяснение структуры ядер с так называе-мыми магическими числами нейтронов, у которых энергия связей особо большая. Правда, анализ энергий изотопов с магическими числами нейтронов показывает, что часть из них не имеет повышенных значений энергий связи. Но это значит, что в таких ядрах альфа-частицы не образуются.

Опорными структурами для атомных ядер всех изотопов являются ядра с числами нейтронов (рис. 9.2 – 9.4):

2 - гелий (1 альфа-частица);

8 - кислород (4 альфа-частицы);

20 - кальций (10 альфа-частиц);

28 - никель (14 альфа-частиц);

50 - рутений (22 альфа-частицы + 10 нейтронов);

82 - гадолиний (32 альфа-частицы + 18 нейтронов);

126 - торий (45 альфа-частиц + 36 нейтронов).

В последних трех случаях к собственно исходной структуре ядра предыдущего ряда добавляются как альфа-частицы, так и отдельные нуклоны, которые, видимо, устанавливаются в щелях между альфа-частицами. Поэтому общее число дополнительных нуклонов увеличивается с увеличением атомного ядра: поверхность увеличивается и щелей становится больше.

Рис. 9.2. Структура ядра О

Рис. 9.3. Структура ядра Са

Рис. 9.4. Структура ядра Ru

Учет деформации нуклонов позволяет несложно объяснить чередование уровней энергий присоединения каждого из последующих нуклонов: известно, что если присоединение к ядру еще одного нуклона дает некоторую прибавку энергии связи, то присоединение еще одного – тоже дает прибавку, но меньшую, следующего – еще прибавку, большую, чем предыдущая, но меньшую, чем первая и т. д. (рис. 9.5).

Рис. 9.5. К объяснению периодичности приращения энергии связей нуклонов при наращивании числа нуклонов в ядре: установка на поверхности ядра одного (а), двух (б), трех (в) и четырех (г) нуклонов.

Если на поверхность ядра становится один дополнительный нуклон, то у него будет одна поверхность соединения с этим ядром. Присоединение второго нуклона прибавляет две поверхности – между новым нуклоном и поверхностью ядра и предыдущим нуклоном, значит, общая энергия соединений будет больше, чем в предыдущем случае. Присоединение третьего нуклона тоже даст добавление двух поверхностей, но на более выпуклые поверхности предыдущих двух нуклонов, деформированных за счет их взаимной связи, значит прибавка энергии связей будет меньше. А присоединение четвертого нуклона дает новую альфа-частицу, и прибавка в энергии связей снова возрастает, хотя из-за все возрастающей выпуклости нуклонов эта добавка и не будет уж столь велика.

Нейтроны не выдувают закрученных струй эфира, поскольку вокруг них образовался пограничный слой, гасящий кольцевое движение. Протоны же выдувают. Поэтому струи эфира нейтронов воспринимаются только как магнитное поле, а струи эфира протонов – как магнитное и электрическое поле.

Потоки эфира, образующие магнитное и электрическое поле, не являются потоками эфира, образующих тела нуклонов, это так называемые присоединенные потоки внешней среды. Этим потокам не удается замкнуться через отверстие в протонах: отверстия в центрах протонов малы. Поэтому они замыкаются во вне, образуя систему присоединенных вихрей эфира – электронную оболочку всего атома.

В излагаемой конструкции атома не возникает проблемы устойчивости электронов на орбите: здесь нет орбит и нет электронов, а есть сразу вся электронная оболочка, поэтому не возникает и никаких парадоксов. Периодичность изменения объемов атомов при увеличении атомного веса здесь объясняется периодичностью изменения соотношения скорости и давлений в присоединенных вихрях: с уменьшением телесного угла для каждого вихря скорость потока в нем возрастает, а давление падает, и внешнее давление сжимает вихрь электронной оболочки. Но если симметрия структуры нарушена, то вихрь вырывается наружу в свободное пространство, и его объем вновь возрастает.

Следует отметить, что все квантовые соотношения выводятся из механики реального сжимаемого газа, на что до сих пор не обращалось внимания. Следует отметить также, что уравнение Шредингера, описывающее энергетические соотношения в атоме, описывают точно так же и энергетические соотношения в присоединенных вихрях. Однако при этом волновая функция (пси-функция) приобретает простое толкование: квадрат амплитуды оказывается равным массовой плотности эфира в вихре. Зная эту функцию, несложно построить вихревую модель любого атома или молекулы, так как ее экстремумам соответствуют центры присоединенных вихрей, нулевым значениям – границы вихрей, а квадрату амплитуды – массовая плотность эфира в вихрях (рис. 9.6).